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1、4.3 空间直角坐标系4.3.1 空间直角坐标系4.3.2 空间两点间的距离公式1.了解空间直角坐标系的建系方式.(难点)2.能在空间直角坐标系中求出点的坐标和已知坐标作出点.(重点、易错点)3.理解空间两点间距离公式的推导过程和方法.(难点)4.掌握空间两点间的距离公式,能够用空间两点间距离公式解决简单的问题.(重点)[基础·初探]教材整理1 空间直角坐标系阅读教材P134~P135“例1”以上部分,完成下列问题.1.空间直角坐标系定义以空间中两两垂直且相交于一点O的三条直线分别为x轴、y轴、z轴
2、,这时就说建立了空间直角坐标系Oxyz,其中点O叫做坐标原点,x轴、y轴、z轴叫做坐标轴.通过每两个坐标轴的平面叫做坐标平面,分别称为xOy平面、yOz平面、zOx平面9/9画法在平面上画空间直角坐标系Oxyz时,一般使∠xOy=135°,∠yOz=90°图示说明本书建立的坐标系都是右手直角坐标系,即在空间直角坐标系中,让右手拇指指向x轴的正方向,食指指向y轴的正方向,中指指向z轴的正方向,则称这个坐标系为右手直角坐标系2.空间中一点的坐标空间一点M的坐标可用有序实数组(x,y,z)来表示,有序实数
3、组(x,y,z)叫做点M在此空间直角坐标系中的坐标,记作M(x,y,z),其中x叫做点M的横坐标,y叫做点M的纵坐标,z叫做点M的竖坐标.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)在空间直角坐标系中,在Ox轴上的点的坐标一定是(0,b,c).( )(2)在空间直角坐标系中,在yOz平面上的点的坐标一定可写成(0,b,c).( )(3)在空间直角坐标系中,在Oz轴上的点的坐标可记作(0,0,c).( )(4)在空间直角坐标系中,在xOz平面上的点的坐标是(a,0,c).( )【解析】 (1)
4、错误.x轴上的点的坐标是纵坐标与竖坐标都为0.(2)、(3)、(4)正确.【答案】 (1)× (2)√ (3)√ (4)√教材整理2 空间两点间的距离公式阅读教材P136“练习”以下至P137部分,完成下列问题.1.点P(x,y,z)到坐标原点O(0,0,0)的距离
5、OP
6、=.2.任意两点P1(x1,y1,z1),P2(x2,y2,z2)间的距离
7、P1P2
8、=.在空间直角坐标系中,A(-1,2,3),B(2,1,m),若
9、AB
10、=,则m的值为________.【解析】
11、AB
12、=9/9=,∴(3-m
13、)2=100,3-m=±10.∴m=-7或13.【答案】 -7或13[小组合作型]空间中点的坐标的确定 在棱长为1的正方体ABCDA1B1C1D1中,E、F分别是D1D、BD的中点,G在棱CD上,且CG=CD,H为C1G的中点,试建立适当的坐标系,写出E、F、G、H的坐标.【精彩点拨】 要求点的坐标,需求得横、纵、竖坐标的值,即确定出所求点的坐标.【自主解答】 建立如图所示的空间直角坐标系.点E在z轴上,它的x坐标、y坐标均为0,而E为DD1的中点,故其坐标为.由F作FM⊥AD、FN⊥DC,由平面几
14、何知FM=、FN=,则F点坐标为.点G在y轴上,其x、z坐标均为0,又GD=,故G点坐标为.由H作HK⊥CG于K,由于H为C1G的中点,故HK=、CK=.∴DK=.故H点坐标为.9/91.建立空间直角坐标系时应遵循以下原则(1)让尽可能多的点落在坐标轴上或坐标平面内;(2)充分利用几何图形的对称性.2.求某点的坐标时,一般先找出这一点在某一坐标平面上的射影,确定其两个坐标,再找出它在另一轴上的射影(或者通过它到这个坐标平面的距离加上正负号),确定第三个坐标.[再练一题]1.在棱长都为2的正三棱柱AB
15、CA1B1C1中,建立恰当的空间直角坐标系,并写出三棱柱ABCA1B1C1各顶点的坐标.【解】 取BC,B1C1的中点分别为O,O1,连接OA,OO1,根据正三棱柱的几何性质,OA,OB,OO1两两互相垂直,且OA=×2=,以OA,OB,OO1所在的直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,如图所示,则正三棱柱ABCA1B1C1各顶点的坐标分别为:A(,0,0),B(0,1,0),C(0,-1,0),A1(,0,2),B1(0,1,2),C1(0,-1,2).求空间对称点的坐标 在空间直角坐标系
16、中,已知点P(-2,1,4).(1)求点P关于x轴对称的点的坐标;(2)求点P关于xOy平面对称的点的坐标;(3)求点P关于点M(2,-1,-4)对称的点的坐标.【精彩点拨】 对照空间点的对称的规律直接写出各点的坐标.9/9【自主解答】 (1)由于点P关于x轴对称后,它在x轴的分量不变,在y轴、z轴的分量变为原来的相反数,所以对称点坐标为P1(-2,-1,-4).(2)由于点P关于xOy平面对称后,它在x轴、y轴的分量不变,在z轴的分量变为原来的相反数,所以对称点坐标